好氧生物流化床工艺的研发进展

　　　　生物流化床是２０世纪７０年代开发的一种新型生物膜法处理工艺。以细小惰性颗粒如砂、焦炭、陶粒、活性炭等为载体；废水以较高的上升流速使载体处于流化状态；载体颗粒的流化，是由于上升的水流（或水流与气流）所造成的。一般可以有以下三种状态：①固定状态；②流化状态；③流失状态。正常运行的载体属于流化状态，生物固体浓度很高，传质效率也很高，所以流化床是一种高效的生物处理构筑物，成为近年研究的热点。１　好氧生物流化床的传统工艺

　　　　根据供氧方式、脱膜方式及床体结构等的不同，可分为两相生物流化床和三相生物流化床。

　　　　两相生物流化床反应器在生物流化床外设充氧设备和脱膜设备，在床体内只有液、固两相；进入反应器之前，废水中的ＤＯ可达８～９ｍｇ／Ｌ　。三相生物流化床直接向反应器内充氧，床体内有气、固、液三相共存；气体搅动剧烈，载体颗粒之间摩擦剧烈，可使表层的生物膜自行脱落，因此一般无需体外脱膜装置。对两相生物流化床，布水均匀十分关键；对三相生物流化床，由于有气体的搅拌，布水设备不十分重要。

２　好氧生物流化床工艺的研发进展２．１　内循环三相生物流化床

　　　　可以认为内循环流化床是在外循环流化床的基础上发展起来的，其原理一致，但在内循环流化床中，升流区和降流

月刊

水处理设备是很重要的，节省占地的情况下满足了高径比，也易满足升流区与降流区的比例。这种改进最明显的好处是还可以实现反应器的大型化，因为增加了反应器的结构强度，使反应器在放大到较大生产规模（例如对中小城镇单台设备处理污水量为５０００ｍ３／ｄ）　时能满足设备强度的要求，为现今一直令人困惑的生物流化床放大设计提供了一条可行的途径。２．４　水解－三相生物流化床

　　　　水解工艺可以使大量悬浮物分解成可溶性物质，大分子降解成小分子，这有利于提高工业废水或垃圾渗滤液的可生化性，同时降低后续工艺的负荷。把水解工艺和好氧三相生物流化床结合起来设计，是一种新尝试。后续流化床的能耗大大降低，有很好的应用前景。２．５　Ｃｉｒｃｏｘ三相生物流化床

　　　　荷兰的ＣＴＭ．Ｊ　Ｆｒｉｊｔｅｒｓ　等人开发了一种新型的流化床反应器，如图３所示。利用由内循环厌氧生物流化床与ｃｉｒｃｏｘ好氧内循环生物流化床及气污分离器组成的工艺流程处理工业废水，并

能进行反硝化脱氮。该工艺的最大特点是培养出了好氧颗粒污泥，能取得较高的液流速度和混合均匀度，因而具有很好的ＣＯＤ去除、脱氮能力。其容积负荷可达４～１０ｋｇＣＯＤ／（ｍ３．ｄ），床内生物量高达３０ｇ／Ｌ，而剩余污泥产率只有２％～１０％，ＮＨ３－Ｎ去除率大于９０％，去除负荷可达到１～２ｋｇＮ／（ｍ３．ｄ），不失为一种高效、经济的新型流化床反应器。

进水

出水通气道沉降池

缺氧区

空气

图３　Ｃｉｒｃｏｘ三相生物流化床

２．６　ＢＡＳＥ生物流化床

　　　　荷兰的Ｖａｎ　ｌｏｏｓｄｒｅｃｈｔ等人研究出了一种

2005.No.12 月刊

出水

填料自充氧系统

原水

液封装置

１．好氧区２．缺氧区３．顶部空间

曝气头

空气

原水

接触氧代床

图４　ＢＡＳＥ三相流化床图５新型一体化气升式生物流化床反应器，硝化作用的一体化。

２．７　自充氧三相复合生物流化床

生物流化床，如图５所示。氧后，进入浸没式接触氧化床，水。反应器除具有优良的自充氧特性外，并且其气水比低、能耗较小、适应性强。２．８　缩放型导流筒气升式内环流反应器　　　　Ｍａｌｉｋ　Ｖ．Ｓ．等提出一种设想，研究者对此进行了系列研究。

水－空气－流筒相比，数分别提高８％～１０％不断发散流动与汇聚的导流装置， 月刊

泛的推广流化床的应用，节能降耗也是要考虑的问题

　　　　（４）研究剩余污泥（主要是脱落的生物膜）的合理去除方式；现有的分离方式都可用，但流化床占地很小，传统的分离方式都比较庞大，很不匹配。

　　　　（５）进一步研发不同结构的流化床，以获得更简便的操作，更低的能耗，更高的效率。　　　　（６）在栽体的种类，粒径，级配，栽体颗粒的形状，质量，载体的强度，栽体上生物膜的厚度方面，国内外的一些实验结果不尽相同，还有待进一步的研究。

　　　　（７）进一步探索流化床脱氮的机理，提高硝化－反硝化的效率，实现短程硝化。■

参考文献：

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